JP2010236643A - 接続継ぎ手および接続継ぎ手構造 - Google Patents

Abstract

【課題】接続継ぎ手に設けられたシール部材の脱落を簡素な構成で防止する接続継ぎ手を提供する。
【解決手段】円柱状の穴２７を有する本体２１と、穴２７に挿入されるシール部材２２と、穴２７に挿入される脱落防止部材２３からなる接続継ぎ手２４において、本体２１内周に形成された段差４３と脱落防止部材２３との間にシール部材２２を設け、脱落防止部材２３には本体２１と係合する突起部４８を形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、流体用配管の接続継ぎ手および接続継ぎ手構造に関するもので、インジェクタから排出される低圧燃料の配管の接続部に用いて好適である。

従来、流体用配管の接続では、流れの気密性または液密性を保持するために、接続部にシール部材を用いることが知られている。

また、ディーゼルエンジン用燃料噴射装置では、インジェクタから低圧燃料が排出される燃料排出口と低圧燃料用の配管との接続のため、その接続部に接続継ぎ手を用いている（例えば特許文献１）。

この従来技術では、シール部材が設けられたインジェクタ側の嵌合部を接続継ぎ手の内周部に圧入させることにより、嵌合部と接続継ぎ手が嵌合されている。さらに、接続継ぎ手に設けられた弾性変形可能な接合板を利用するスナップフィットにて、嵌合部と接続継ぎ手との嵌合状態が維持されている。

欧州特許第１３９４４０２号明細書

しかし、上記従来技術では、シール部材をインジェクタ側の嵌合部に設けると、シール部材が損傷しやすいという問題がある。例えば、インジェクタ側の嵌合部を接続継ぎ手と嵌合させる際において、接続継ぎ手に設けられた接合板の突起部とシール部材との間で噛み込みが起こり、シール部材が損傷してしまう。

上記問題点を解消するために、接続継ぎ手にシール部材を設けることが考えられるが、金型における抜きの関係上、シール部材を保持するシール溝を接続継ぎ手に一体成形する場合には、複雑な金型構造や工作設備が必要となる。その結果、部品単価が高くなるという問題点が新たに発生する。

また、別部材を用いてシール部材を保持する場合においては、別部材を保持するための手段が必要となる。その結果、複雑な構成になるという問題が発生する。

本発明は上記点に鑑みて、接続継ぎ手に設けられたシール部材の脱落を簡素な構成で防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、管状の接続対象部材（２５）が挿入される円柱状の穴（２７）を有する本体（２１）と、穴（２７）に挿入され、穴（２７）の内周部（４４）と接続対象部材（２５）の外周部（４５）とに接触するシール部材（２２）と、穴（２７）に挿入され、シール部材（２２）が穴（２７）の開口部（２８）側へ脱落することを防止する脱落防止部材（２３）とを備え、脱落防止部材（２３）には、内周部（４４）に向かって突出する複数個の突起部（４８）が形成され、本体（２１）には、複数個の突起部（４８）と係合する複数個の係合部（４２）が形成されていることを特徴とする。

これによると、突起部（４８）と係合部（４２）との係合によって脱落防止部材（２３）をシール部材（２２）よりも穴（２７）の開口部（２８）側に保持できるので、シール部材（２２）が穴（２７）の開口部（２８）側へ脱落することを簡素な構成で防止できる。

請求項２に記載の発明では、請求項1に記載の接続継ぎ手において、本体（２１）部の材質は樹脂であることを特徴とする。

これによると、本体（２１）が樹脂部材であるので、本体（２１）と脱落防止部材（２３）との係合を、別部品を必要としないスナップフィットによって実現できる。

請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の接続継ぎ手において、脱落防止部材（２３）は樹脂であることを特徴とする。

これによると、脱落防止部材（２３）が、本体（２１）に対して引っかき傷や塑性変形を発生させるおそれを軽減できるので、脱落防止部材（２３）を本体（２１）に挿入することによって生じる本体（２１）の損傷・破損を抑制することができる。

請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の接続継ぎ手と、接続対象部材（２５）とを備え、接続対象部材（２５）は、外周部（４５）を形成する第１円筒部（３１）と、第１円筒部（３１）よりも大きい径で形成され、第１円筒部（３１）よりも開口部（２８）側に配置された第２円筒部（３４）と、第１円筒部（３１）と第２円筒部（３４）との径の違いにより形成され、脱落防止部材（２３）と接触する段差面（５１）とを有していることを特徴とする。

これによると、脱落防止部材（２３）が受ける軸方向の内圧を、接続対象部材（２５）が受けることができ、脱落防止部材（２３）と本体（２１）との係合部にかかる燃料の圧力による負荷を考慮する必要がないので、脱落防止部材（２３）の突起部（４８）の破損・損傷の発生を抑制でき、脱落防止部材（２３）の構造を簡素化できる。

請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の接続継ぎ手構造において、接続対象部材（２５）は、穴（２７）に対する挿入方向の先端部（５０）に口絞り加工が施されていることを特徴とする。

これによると、接続対象部材（２５）を挿入するとき、シール部材（２２）に接続対象部材（２５）先端の角部が接触することにより発生する噛み込みを防止することができるので、シール部材（２２）の破損・損傷を防ぐことができる。なお、本発明における口絞り加工とは、円筒の端末を絞り、径を減少させる加工のことをいい、円筒の外径と内径をともに減少させる加工と外径のみを減少させる加工との両方を含む意味である。

請求項６に記載の発明では、請求項４または５に記載の接続継ぎ手構造において、本体（２１）の外側に配置され、穴（２７）の軸方向に移動することで本体（２１）と接続対象部材（２５）とのロックとリリースとを切り替えるカバー（２６）を備え、カバー（２６）には、本体（２１）に向かって軸方向に直交する方向に突出する凸部（５６）が形成され、本体（２１）には、凸部（５６）と係合可能な第１凹部（３９）および第２凹部（４０）が、本体の軸方向における位置が互いに異なるように形成され、カバー（２６）は、凸部（５６）が、第１凹部（３９）と係合している時に本体（２１）と接続対象部材（２５）とをロックし、凸部（５６）が第２凹部（４０）と係合している時に本体（２１）と接続対象部材（２５）とをリリースすることを特徴とする。

これによると、カバー（２６）の配置位置が、凸部（５６）と第１凹部（３９）または第２凹部（４０）との係合により決まるので、カバー（２６）をロック位置とリリース位置とに確実に移動させることができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の一実施形態における燃料噴射装置の全体構成を示す図である。 一実施形態におけるインジェクタを示す断面図である。 一実施形態における接続継ぎ手構造について、（ａ）は正面図を示し、（ｂ）は断面図を示す。 一実施形態における接続継ぎ手構造の分解斜視図である。 一実施形態における脱落防止部材を示す二面図である。 一実施形態における接続継ぎ手と接続対象部材について（ａ）はロック状態を示す断面図であり、（ｂ）はリリース状態を示す断面図である。

図１は本発明の一実施形態における燃料噴射装置の全体構成を示す。図２は図１に示すインジェクタ１の全体構成の断面図を示す。

本実施形態における燃料噴射装置はディーゼル機関に用いられるものである。この燃料噴射装置では、燃料タンク２内の燃料は燃料フィルタ３を介して燃料ポンプ４によって汲み上げられる。燃料ポンプ４によって汲み上げられた燃料は、蓄圧器５に加圧供給された後、高圧で蓄えられ、高圧燃料配管６を介してインジェクタ１に供給される。供給された燃料のうち噴射されなかった余剰燃料は、低圧燃料配管７を介し燃料タンク２に戻すことができる。

インジェクタ１は、図２に示すように、高圧燃料が流れる高圧通路８と低圧燃料が流れる低圧通路９が設けられている。インジェクタ１は、燃料導入口１０より高圧燃料が供給され、燃料排出口１１より低圧燃料が排出される。

インジェクタ１は、アクチュエータ１２に通電されると、油圧式の駆動力伝達部１３が３方弁構造を有する制御弁１４を駆動させ、制御弁室１５を低圧通路９と連結させる。これにより制御室１６の圧力が低下してノズルニードル１７がリフトし、燃料を噴射させる。

図３は本実施形態における接続継ぎ手構造２０の全体構成を示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は断面図である。図４は図３の接続継ぎ手構造２０の分解斜視図を示す。

図１に示す燃料噴出装置において、インジェクタ１と低圧燃料配管７との接続部には、図３、図４に示す接続継ぎ手構造２０が用いられている。この接続継ぎ手構造２０は、本体２１とシール部材２２と脱落防止部材２３とからなる接続継ぎ手２４と、接続対象部材２５と、カバー２６とにより構成される。

略円筒状に伸びる胴体部を有する本体２１には、軸方向一方側より円柱状の穴２７が設けられ、穴２７にシール部材２２と脱落防止部材２３とが挿入されている。

本体２１は、樹脂で成形される。本体２１に形成される穴２７は非貫通穴であり、開口部２８側である軸方向一方側から軸方向他方側に向かうにつれて、内径は小さくなっている。

穴２７は、３つに大別され、第１非貫通穴３０は低圧燃料の流路とされるとともに、接続対象部材２５に設けられる第１円筒部３１の挿入方向先端部が収められる。第２非貫通穴３２にはシール部材２２と脱落防止部材２３とが収められ、第３非貫通穴３３には接続対象部材２５の第２円筒部３４が収められている。

本体２１は、切欠き３５が軸方向一方側の端部より円周４等分で設けられ、その周方向に分離した４つの爪部３６が形成されている。爪部３６の軸方向一方側の先端には、内周に向かって突出している突起を有する。また、本体２１の外周には、テーパ状の溝で形成された円周溝が設けられている。切欠き３５は、軸方向一方側よりこの円周溝近傍まで形成されている。

本体２１の軸方向他方側には、低圧燃料配管７を接続するための差込部３７が２つ設けられている。差込部３７は、本体２１の軸方向に直交する方向へ互いに反対方向へ突出されている。２つの差込部３７には流路３８が形成されている。流路３７は、本体２１を介し貫通されるとともに、第１非貫通穴３０と交差されている。

そして、本体２１の軸方向他方側における外周には、カバー２６の凸部５１と係合する２つの第１凹部３９が円周２等分される位置に設けられる。さらに、第１凹部３９より軸方向一方側には、２つの第２凹部４０がそれぞれ設けられる。第２凹部４０の左右には、軸方向へ伸びるガイド４１が設けられている。

また、本体２１には、本体２１の外周より穴２７まで貫通している係合部４２が周方向に円周４等分で配設され、係合部４２は、上記円周溝の軸方向他方側に設けられる。係合部４２は、脱落防止部材２３と係合される。

シール部材２２は、本実施形態では、Ｏリングである。シール部材２２は、第１非貫通穴３０と第２非貫通穴３２とで形成された本体内の段差４３の軸方向一方側に設けられる。シール部材２２は、穴２７の内周部４４と接続対象部材２５の外周部４５とに接触される。

図５は図３、図４の脱落防止部材２３の二面図を示す。脱落防止部材２３は、樹脂で成形されている。脱落防止部材２３は、小径断面部４６と大径断面部４７を有する環状で、小径断面部４６より軸方向へストレートで形成された後、テーパ状に大径断面部４７まで拡大されて形成されている。

脱落防止部材２３は、小径断面部４６が本体２１へ挿入される先端部となる。脱落防止部材２３の大径断面部４７側には、径方向へ突出している突起部４８が等間隔に４つ設けられている。脱落防止部材２３は、シール部材２２の軸方向一方側に設けられ、突起部４８は、本体２１に設けられた係合部４２と係合される。

接続対象部材２５は、ステンレス鋼により形成されている。図３に示すように、接続対象部材２５は、第１円筒部３１と第２円筒部３４と接合部４９とで形成され、挿入方向の先端が第１円筒部３１、挿入方向の後端が接合部４９、挿入方向の中間部が第２円筒部３４になっている。第１円筒部３１および第２円筒部３４は、接続継ぎ手２４に挿入され、接合部４９はねじ、圧入、樹脂溶着、溶接等によりインジェクタ１と接合される。接続対象部材２５は、本体２１の軸方向一方側より挿入される。
第１円筒部３１は、接続継ぎ手２４に設けられたシール部材２２に圧入される。また、第１円筒部３１の挿入方向の先端部５０には、口絞り加工が施されている。なお、口絞り加工とは、円筒の端末を絞り、径を減少させる加工のことをいい、本明細書では、円筒の外径と内径をともに減少させる加工と外径のみを減少させる加工との両方を含む意味である。

第２円筒部３４は、第１円筒部３１より大きい径で形成されている。これにより、第２円筒部３４の第１円筒部３１側端面には、段差面５１が形成されている。また、第２円筒部３４は、爪部３６とスナップフィット結合され、第２円筒部３４の外周部５２は、爪部３６の内周と接触される。また、段差面５１は脱落防止部材２３の大径断面部４７と接触する。

接続継ぎ手２４に取り付けられるカバー２６は、樹脂により略円筒状に成形される。カバー２６の軸方向他方部には、互いに対向した２つの板状爪部５３が軸方向に伸びて形成されている。

板状爪部５３は、軸方向他方側に向かってＵ字状に切抜き部５４が形成されている。切抜き部５４に囲まれた板部５５の軸方向他方側の先端部には、内周に向かって凸部５６が形成されている。この凸部５６は、カバー２６が軸方向へ移動することにより、本体２１に設けられた第１凹部３９または第２凹部４０に係合される。また、軸方向に伸びる切抜き部５４は、本体２１のガイド４１に対応するガイド溝として用いられる。

図６（ａ）は接続継ぎ手２４と接続対象部材２５とのロック状態を示す断面図であり、図６（ｂ）はリリース状態を示す断面図である。

カバー２６は、図６（ａ）で示すように、凸部５６が第１凹部３９と係合された時には、カバー２６の軸方向一方側の縁部５７が爪部３６に当接するように形成されている。これにより、本体２１と接続対象部材２５とをロック状態にすることができる。

また、カバー２６は、図６（ｂ）で示すように、凸部５６が第２凹部４０と係合された時には、縁部５７が爪部３６に当接しないように形成されている。これにより、本体２１と接続対象部材２５とをリリース状態にすることができる。

カバー２６の軸方向他方側の先端部近傍には、板状のフィンガ部５８が、互いに反対方向に伸びて形成されている。フィンガ部５８は、カバー２６を容易に軸方向へ移動させるための、例えば指を引っ掛けるものとして用いられる。

上記構成によると、脱落防止部材２３に設けられた突起部４８が本体２１に設けられた係合部４２と係合されているので、脱落防止部材２３が本体２１に保持される。これにより、接続対象部材２５を接続継ぎ手２４から取外す際、脱落防止部材２３が接続対象部材２５と一緒に軸方向一方側へ脱落することを防止できる。

また、シール部材２２は、段差４３と脱落防止部材２３との間に設けられる。つまり、脱落防止部材２３が本体２１に保持されている場合、シール部材２２も本体２１に保持される。これにより、シール部材２２が軸方向一方側へ脱落することを防止でき、接続対象部材２５を接続継ぎ手２４から取外す際においても、シール部材２２が軸方向一方側へ脱落することを防止できる。

本体２１を樹脂で成形することにより、本体２１と脱落防止部材２３との係合が別部品を必要としないスナップフィットにより実現することができる。また、脱落防止部材２３を樹脂で成形することにより、脱落防止部材２３が、本体２１に対して引っかき傷や塑性変形を発生させるおそれを軽減できるので、管路接続における気密性または液密性を良好に保持できる。

そして、接続対象部材２５に設けられた段差面５１が、脱落防止部材２３の大径断面部４７と接触することにより、脱落防止部材２３が受ける流路内の流体が及ぼす内圧を接続対象部材２５にて負荷することができるので、脱落防止部材２３と本体２１との係合部にかかる負荷を考慮する必要がなくなる。これにより、脱落防止部材２３の突起部４８の破損・損傷の発生を抑制することができ、脱落防止部材２３の構造を簡素化できる。

さらに、接続対象部材２５の挿入方向の先端部５０に口絞り加工を施すことにより、シール部材２２へ接続対象部材２５が圧入される際、口絞り加工により形成された曲面部５９がシール部材２２に接触するので、第１円筒部３１とシール部材２２との噛み込みを防止することができる。その結果、シール部材２２の損傷による気密性または液密性の効果の低下を抑制することができる。

また、従来、配管を流れる燃料が及ぼす圧力脈動のピーク圧を緩和するために、流路径の絞り機構を用いることが一般的に行われているが、本実施形態では、絞り機構を用いる代わりに、接続対象部材２５に絞り加工を施している。

すなわち、接続対象部材２５には、燃料の流れる方向に対して流路を絞る口絞り加工が施されているので、接続対象部材２５より下流にある部材の圧力脈動を低減でき、部材への負荷を軽減でき、破損・損傷の発生を抑制することができる。なお、接続対象部材２５より下流にある部材とは、本体２１や低圧燃料配管７等をさす。

さらに、本体２１と接続対象部材２５とのロック状態またはリリース状態の切り替えは、カバー２６を軸方向に移動させ、凸部５６と第１凹部３９または第２凹部４０とを係合させて行うので、カバー２６を確実にロック位置とリリース位置とに移動させることができる。

（他の実施形態）
なお、上記一実施形態では、接続継ぎ手２４をインジェクタ１と低圧燃料配管７との接続部に用いているが、接続継ぎ手２４を種々の配管接続部に用いることができる。

また、上記一実施形態では、脱落防止部材２３は環状になっているが、脱落防止部材２３は環状に限られず、Ｃ型等の形状であってもよい。

また、上記一実施形態では、脱落防止部材２３は軸方向にテーパ状に形成されているが、単純な円筒状であってもよい。

また、上記一実施形態では、脱落防止部材２３に突起部４８が４つ設けられているが、突起部４８は４つに限られず、２つ以上あればよい。

また、上記一実施形態では、本体２１に設けられている係合部４２は貫通されているが、簡単に形成できる窪みであってもよい。

また、上記一実施形態では、第１非貫通穴３０と第２非貫通穴３２とで段差４３が設けられているが、第１非貫通穴３０と第２非貫通穴３２をテーパ面で繋げてもよい。

また、上記一実施形態では、本体２１および脱落防止部材２３の材質を樹脂にしているが、樹脂に限られず、樹脂以外であってもよい。

また、上記一実施形態では、接続対象部材２５は段差面５１を有しているが、段差面を有さない円筒状であってもよい。

また、上記一実施形態では、接続対象部材２５の挿入方向の先端部５０に口絞り加工を施しているが、口絞り加工を施したものに限られず、単純な円筒状であってもよい。

また、上記一実施形態では、低圧燃料配管７が接続される差込部３７は２つ設けられているが、差込部３７は１つであってもよい。

また、上記一実施形態では、接続対象部材２５はステンレス鋼により形成されているが、接続対象部材２５は炭素鋼で形成されてもよい。

２１ 本体
２２ シール部材
２３ 脱落防止部材
２５ 接続対象部材
２６ カバー
２７ 穴
２８ 開口部
３１ 第１円筒部
４４ 内周部
４５ 外周部

Claims (6)

1. 管状の接続対象部材（２５）が挿入される円柱状の穴（２７）を有する本体（２１）と、
   前記穴（２７）に挿入され、前記穴（２７）の内周部（４４）と前記接続対象部材（２５）の外周部（４５）とに接触するシール部材（２２）と、
   前記穴（２７）に挿入され、前記シール部材（２２）が前記穴（２７）の開口部（２８）側へ脱落することを防止する脱落防止部材（２３）とを備え、
   前記脱落防止部材（２３）には、前記内周部（４４）に向かって突出する複数個の突起部（４８）が形成され、
   前記本体（２１）には、前記複数個の突起部（４２）と係合する複数個の係合部（４２）が形成されていることを特徴とする接続継ぎ手。
2. 前記本体（２１）の材質は樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の接続継ぎ手。
3. 前記脱落防止部材（２３）の材質は樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の接続継ぎ手。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つに記載の接続継ぎ手と、
   前記接続対象部材（２５）とを備え、
   前記接続対象部材（２５）は、
   前記外周部（４５）を形成する第１円筒部（３１）と、
   前記第１円筒部（３１）よりも大きい径で形成され、前記第１円筒部（３１）よりも前記開口部（２８）側に配置された第２円筒部（３４）と、
   前記第１円筒部（３１）と前記第２円筒部（３４）との径の違いにより形成され、前記脱落防止部材（２３）と接触する段差面（５１）とを有していることを特徴とする接続継ぎ手構造。
5. 前記接続対象部材（２５）は、前記穴（２７）に対する挿入方向の先端部（５０）に口絞り加工が施されていることを特徴とする請求項４に記載の接続継ぎ手構造。
6. 前記本体（２１）の外側に配置され、前記穴（２７）の軸方向に移動することで前記本体（２１）と前記接続対象部材（２５）とのロックとリリースとを切り替えるカバー（２６）を備え、
   前記カバー（２６）には、前記本体（２１）に向かって前記軸方向に直交する方向に突出する凸部（５６）が形成され、
   前記本体（２１）には、前記凸部（５６）と係合可能な第１凹部（３９）および第２凹部（４０）が、前記軸方向における位置が互いに異なるように形成され、
   前記カバー（２６）は、前記凸部（５６）が、第１凹部（３９）と係合している時に前記本体（２１）と前記接続対象部材（２５）とをロックし、前記凸部（５６）が第２凹部（４０）と係合している時に前記本体（２１）と前記接続対象部材（２５）とをリリースすることを特徴とする請求項４または５に記載の接続継ぎ手構造。

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